强磁场对al5％mn合金析出相凝固行为的影响

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要材料的发展对国民经济和科技的飞速发展起到了至关重要的作用，随着科技的不断进步，对材料的各项要求也越来越高。在材料科学领域，开发新技术、采用新工艺是提高材料性能和开发新材料的重要途径。A1．Mn合金具有许多优异的物理特性和化学特性，是工程应用中的一种十分重要的金属材料。如果合金中的锰分布均匀，则它们的热加工性能与冷加工性能与工业纯铝非常接近，但综合性能却比纯铝高很多。A1．Mn合金的铸造性能不好，因为其凝固范围很窄，流动性低，所以按照常规的方法难以获得均匀的组织。强磁场能够将大强度的磁化能量无接触地

2、输入到材料中，改变材料的热力学状态，并对材料产生力的作用，从而对材料的凝固等相变过程，组织的形态分布和微结构等产生巨大的影响。因此，强磁场的应用为新材料制备开辟了新的研究领域，具有广阔的发展前景。本文介绍了强磁场的发展概况，阐述了强磁场在材料科学方面的一些应用及其对材料性能的影响。研究了场强达12T的强磁场条件下A1．Mn合金中A16Mn析出相的凝固行为，较系统地考察了强磁场中合金析出相凝固的现象、规律和机制，揭示了强磁场中析出相的演化过程，并对其凝固行为做了初步探讨，得到以下结论：1．强磁场条件下A1．Mn合金中A16Mn

3、析出相以c轴平行磁场方向取向，且A16Mn相晶体的长轴与c轴垂直，形成垂直磁场的规则层状组织。2．A1．5％Mn合金在10T强磁场中从全熔态和半固态下凝固，所得取向组织相似，但半固态凝固条件下所得组织更为细小。3．在不同强度强磁场中凝固，A1．5％Mn合金都能形成取向组织，且随着磁场强度的增加、晶粒尺寸的增大，取向程度不断增大。4．经不同保温时间凝固时，随着保温时间的延长，A16Mn析出相聚合长大程度也逐渐增强；且保温20分钟时已基本能形成连续的链状组织。5．由热力学分析得到，铁磁性晶体和顺磁性晶体将以磁化率最大的晶体轴平行

4、磁场取向，抗磁性晶体将以磁化率绝对值最大的晶体轴垂直磁场取向。关键词：强磁场；A卜Mn合金；磁各向异性；取向；定向排列强磁场对A1．5％Mn合金析出相凝同行为的影响Ef!

5、陌ctsofaHighMagneticFieldontheBehaViorofPrecipitatePhasesinAl·MnAlloyAbstract’IheadVancementofthematerialplaysanessentialroleonthedeVelopmentoftllenationaJeconomyandscience，because

6、oft11e缸timprovingscienceandteclulology．EVe巧demandformenewmaterialortecluliquesisstricta11daccurate．Inmaterialscience，itistimetoadoptnewcrafttoimproVematerialperfbmlanceandtodeVelopnewtechn0109y．Al—Mnalloyhasmanyexcellentphysicsandchemicalproperties．Itisanimportantm

7、etalintheindust巧丘elds．IftheMnelementdistributesequablyinthea110y，thehotprocesspropertyaIldcoldprocesspropertyissimilartotheAlalloy，butthepropertyishigherthaIlthatofpureA1．ThecastingpropenyofAl-1江na110yisbad，becausethes01idificationzoneofitisVeryna玎ow，a11dthenuidisa

8、lsolow。Soitisdimculttoobtaintheideal以loyinnonIlalcondition．Tremendousmagnetizationenergycanbeinp眦edintomaterialswithoutanycontactWhenthematerialisplacedinahighmagneticfield．Asaresult，t11ethemodyn锄icstateofthematerialisckmged．Atthes锄etime，therearema罂leticforcesgener

9、atedinmematerial．Therefore，thesolidi矗cationandotherphaSe地msfo彻ations，t11emicms咖cture，shapeanddistributionofthec巧stalsinthematerialmaybeinnuencedd